Many post-tensioned girders of existing bridges contain a low amount of transverse reinforcement. The shear strength of these girders, calculated according to current semi-probabilistic design codes, like Eurocode 2, is often less than that required in the codes. In this paper, the experimental results of four shear tests on post-tensioned bridge girders of existing bridges are presented. The specimens were extracted from two different road bridges, both built in 1959. In this paper, the results of this test series are used to analyze the shear behavior and failure modes of existing post-tensioned bridge structures with a low amount of shear reinforcement. Furthermore, the experimental results are compared with the shear strengths calculated according to various design codes. Finally, the shear behavior is analyzed according to the zone-based, shear assessment concept with its refined shear models. The calculation results agree well with the data from the experiments.

Vergleich der rechnerischen Querkrafttragfähigkeit von Bestandsbrücken nach Eurocode 2 und fib Model Code 2010

Der Brückenbestand im Straßen‐ und Eisenbahnnetz beinhaltet eine Vielzahl an Bauwerken aus Stahlbeton‐ und Spannbeton, die ab Beginn der 1950er Jahre bis Ende der 1970er Jahre errichtet wurden. Diese Tragwerke werden in den nächsten Jahrzehnten zunehmender Belastung durch das ansteigende Verkehrsaufkommen ausgesetzt. In diesem Zusammenhang muss die Fragestellung nach einer ausreichenden Tragfähigkeit und Zuverlässigkeit für Brückenbauwerke beantwortet werden, die jedoch in vielen Fällen gemäß dem heutigen Normenstand nicht positiv bewertet werden kann. Ein besonderes Problem ergibt sich im Betonbau beim Nachweis der Schubtragfähigkeit, zumal früher andere Bemessungskonzepte als heute Grundlage für den Brückenentwurf waren. In dem Zusammenhang wurden drei Versuche zur Ermittlung der Schubtragfähigkeit an Spannbetonbrückenträgern im Maßstab 1:1 durchgeführt, wobei die Träger bis zum Versagen belastet wurden. Die Versuche ergaben hohe Tragreserven gegenüber den rechnerischen Tragfähigkeiten gemäß Eurocode 2. Der vorliegende Beitrag beinhaltet eine Beschreibung der Versuche sowie einen Vergleich der Ergebnisse mit den Bemessungsansätzen gemäß Eurocode. Full scale tests on prestressed concrete bridges concerning the shear load bearing capacity The current bridge stock of road and railway bridges consists of many bridges, which were built between the 1950s and the end of 1970s. Many of these structures must carry the increasing life loads within the next years at a high level of reliability. Therefore, the question arises whether sufficient load‐carrying‐capacity (according to the state of the art) can still be ensured or not. Especially the structural analysis of the shear‐load‐capacity of concrete structures has been changed over the last 50 years. In many cases the verification of shear load bearing capacity according to Eurocode 2 cannot be done. In the course of the destruction of an underground railway station the ÖBB Bridge Department and the Institute for Structural Engineering at the Vienna University of Technology were given the opportunity to carry out full scale tests concerning the shear load carrying capacity on three bridge girders. The load tests showed big deflections, significant crack widths and a ductile behavior of the T‐beams with a high factor of global safety. The paper includes a description of the bridge structure, the results of the tests, and a comparison of the experimental results with the shear carrying capacity according to Eurocode.

Im Zuge des Bauvorhabens Hauptbahnhof Wien konnten Untersuchungen an 50 Jahre alten Spannbetonbrückenträgern durchgeführt werden. Die Untersuchungen gliederten sich in zwei Teilbereiche. Der erste Bereich umfasste Großversuche zur Beurteilung des Schubtragverhaltens. Diese wurden in [1] ausführlich beschrieben. Vergleichbare Untersuchungen sind unter anderem in [2] zu finden. Der vorliegende Beitrag stellt den zweiten Teil der Untersuchungen dar und befasst sich mit der Ermittlung der vorhandenen Vorspannkraft nach einer Nutzungsdauer von 50 Jahren. Des Weiteren wird ein Vergleich zu den rechnerisch ermittelten Spannkraftverlusten nach EC2 sowie der Einfluss der unterschiedlichen Randbedingungen auf die Ergebnisse gezeigt. Remaining prestressing force of 50 year old bridge girders and prestressing losses according to EC2In the course of the construction project Central Railway Station Vienna a research project on 50 year old prestressed bridge girders was carried out. The research project was subdivided into two parts. The first part included ultimate shear load tests of the girders. These tests were described in [1], comparable tests see [2]. This article describes the second part of the analysis and deals with the measurements of the remaining prestressing forces after a service life of 50 years. Furthermore, a comparison of the measured prestressing losses with the calculated prestressing losses according to EC2 and the influence of different boundary conditions is shown.

Am Institut für Tragkonstruktionen – Betonbau der Technischen Universität Wien wurde eine neue Gleitlagerung entwickelt, die eine reibungslose Lagerung von vorgespannten Bodenplatten während des Herstellungsprozesses sicherstellt. Die Umsetzbarkeit dieser neuen Methode wurde in Großversuchen an 60 m langen, 1 m breiten und 30 cm dicken Betonplattenstreifen getestet. Die neue Gleitlagerung besteht aus zwei Lagen luftdichter Folien mit dazwischen liegendem Vlies. Die Folien werden an ihren Rändern durch Kleben oder Schweißen miteinander verbunden. Nach dem Herstellen der Bodenplatte wird im Zwischenraum der beiden Folien Überdruck erzeugt. Dieser Zwischenraum wird durch das eingelegte Vlies sichergestellt. Der erzeugte Überdruck, in der Höhe des Eigengewichts der Platte, ermöglicht eine reibungsfreie Verformung der Bodenplatte infolge abfließender Hydratationswärme, Schwinden und Vorspannung, ohne den Aufbau von Zwang oder Verluste der Vorspannkraft. Frictionless plain bearing for post‐tensioned slab on ground A new method for building large concrete slabs on ground on a frictionless support was developed at Vienna University of Technology. An Austrian patent for this method was granted and an international patent application has been filed. The feasibility of this new method has been demonstrated in large field tests on concrete slab strips with a length of 60 m, a width of 1.0 m and a thickness of 30 cm. The frictionless support is obtained by first placing an air‐tight membrane, then a geotextile and at last a second air‐tight membrane on the ground where the concrete slab is to be built. In the next step the membranes are sealed at the boundary. After casting the slab on top of the second membrane, low air pressure is applied in the clearance between the two membranes. This clearance is created by the geotextile. Shortening of the slab due to the loss of hydration heat, early shrinkage and post‐tensioning is possible without causing friction forces between slab and subsoil because the self‐weight of the slab is balanced by the applied air pressure.